《微波遥感》PPT课件.ppt
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1、微波遥感,遥感科学与技术系2010-9-26,2010-2011第一学期,参考书目:,微波遥感原理 舒宁 武汉大学出版社(2000-03出版)主动式雷达遥感 隋立春 测绘出版社(2009-05出版)地球卫星遥感卷1:理论与仪器 曲(.)、等 清华大学出版社(2006-09出版)微波技术基础 廖承恩 西安电子科技大学出版社(1994-12出版),第一章 微波遥感原理,1.1 引言空间遥感是在空间(卫星)平台上用电磁波与地球大气、地表、海洋环境相互作用的散射与辐射来进行观测。它从可见光摄影开始,经过红外热辐射探测,到20世纪70年代已发展到微波、毫米波遥感。,1.1.1 微波遥感的学科地位、优越性
2、,微波在电磁波谱中的位置-长波端,1)波长范围,可见光-近红外遥感载波波长热红外遥感载波波长0.76-1000um微波遥感载波波长1-1000mm,微波的频谱与能量谱(1焦耳=107 耳格)(MKS制-CGS制),2)波段划分,微波波段,毫米波,厘米波,分米波,Ka,K,Ku,X,C,S,S,L,P,3)微波波段名称与相对频率、波长,4)常见雷达卫星载波,1.1.2 优越性-全天候,全天时,穿透性,微波能穿透云雾、雨雪,具有全天候工作能力。全天时工作能力。微波对地物具有一定穿透性。微波能提供不同于可见光和红外遥感所能提供的信息。微波遥感的主动方式不仅记录电磁波振幅信号,而且可以记录电磁波相位信
3、息。行星际探测的主要手段。,1)全天候工作能力All weather capabilities,对云的透过性(全球日平均云层覆盖率为40%-60%),C,S,X,对雨的透过性当波长大于3cm大雨倾盆的地区对微波影响很小。,C,S,X,2)全天时工作Day/night capabilities,雷达是有源传感器(自己提供照射)并不依赖于日光。在汶川地震遥感监测中,高分辨率SAR发挥了重要作用。在5月13日至5月15日,灾区一直是阴雨天,光学遥感(卫星和航空)都无法得到图像,通讯也基本中断,5月13日日本方面ALOS PALSAR首先获得ScanSAR模式的图像,但是分辨率为100米,无法应用;意
4、大利的COSMO SkyMed首先得到都江堰3米和1米分辨率的SAR图像;5月14日我国的遥感1号得到分辨率为5米的灾区SAR图像。5月底直升飞机失事,在找寻飞机残骸的过程中,P波段和L波段的雷达也发挥了重要的作用。在2008春节期间我国南方地区的冰雪灾害过程中,在历次洪涝灾害过程中,在我国南方地区农作物生长的关键时刻,经常是阴云密布,或大雨滂沱,只有SAR能够工作得到遥感图像。,SWISS DAY/NIGHT IMAGE,3)一定的穿透性Surface penetration capabilities,穿透深度与土壤湿度、频率、土壤类型的关系对干沙可以穿透几十米,对冰层能穿透100m左右,L
5、,C,X,SIR-A测绘沙特阿拉伯古河道(1981年)Shuttle Imaging Radar,4)不同于可见光和红外遥感的信息,微波高度计:大地水准面测量,内波,海面风场,海浪高度测量合成孔径雷达:内波,海底地形,海洋溢油,舰只潜航尾迹,相位变化测量,5)相位测量-合成孔径雷达干涉测量,SRTM全球地形三维测量Landers地震同震形变场,Soufriere Hills volcano,Montserrat,UK,Landers earthquake1992,nature,开采沉陷:实践证明InSAR技术用于开采沉陷监测可以达到厘米级的分辨率,完全满足精度要求,未来将是一种行之有效的开采沉
6、陷监测方法。冰川移动:InSAR技术对冰川研究有两个重要作用。首先InSAR技术能够提供完整的、高分辨率的、高精度的地形数据;其次,重复轨道能够测量冰的流动。地表沉降:利用InSAR技术进行了城市地表沉降监测,与常规水准测量相比,两者相关度达0.943,说明InSAR测量值与其保持很高的一致性 火山研究:实践表明,基于InSAR技术,一个月几次的重复观测很容易监测每月几个厘米的火山运动形变量,无论在热带雨林(如印尼的Merapi地区)还是在北极冰雪地带(北极Katmai地区),SAR图像均能保持令人满意的相干性。地震形变:地震形变监测是InSAR技术应用最为成功的领域之一。地壳运动:用InSA
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